光合作用的“午睡”现象

作物经济产量的高低,主要取决于叶片面积的大小,光合速率的高低和光合时间的长短及分配到有重要经济价值的器官中的光合产物的多少。因此,光合速率是人们非常重视的一个产量构成因素。在一天当中,随着环境条件的变化,叶片的光合速率往往发生规律性的变化。通常,光合速率早晚低而中午高,其日变化进程和太阳幅射强度的变化相类似,是一条单峰曲线。然而,在空气温度高,湿度小而阳光充足的夏季晴天,许多植物的光合日变化进程是一条双峰曲线,上下午各有一个高峰,而中午有一个低谷。这种光合速率的中午降低现象,人们常称之为光合作用…     

光合作用“午睡”现象的生态,生理与生化

本文从生态、生理和生化三个层次上对光合作用“午睡”现象的研究现状作了综述,分析了其形成的可能机理,并探讨其适应意义。     

田间小麦叶片光合效率日变化与光合“午睡”的关系

小麦灌浆初期叶片(旗叶)晴天中午光合速率下降(“午睡”)伴随了气孔导度、胞间CO_2浓度下降,而气孔限制值中午升高,进一步证实气孑L中午关闭是光合“午睡”的一个重要原因。叶片光合效率的中午下降并非都伴随着光合“午睡”现象。当两者同时发生时,胞间CO_2浓度降低,而光合速率与气孔导度、胞间CO_2浓度之间的相关性高于光合速率与光合效率之间的相关性。这些事实表明。即使光合效率中午下降是光合“午睡”的部分原因,但较之气孔中午关闭只是一个次要原因。     

毛竹(Phyllostachys pubescens)叶光合作用的气孔限制研究

运用Farquhar和Sharkey(1982)提出的两个判据——细胞间隙CO_2浓度(C_i)和气孔限制值(L_s),从几个不同的侧面研究了毛竹光合作用的气孔限制。虽然观测到气孔导度(G_s)与光合速率(P_n)随着气温、光量子通量密度的降低和叶水分胁迫的加剧而大体上平行地下降,但是在低的环境温度、低的光量子通量密度和严重的水分胁迫下,气孔导度的下降不是光合速率下降的主要原因,因为这时C_i在上升,而L_s下降。然而,在低的空气湿度和轻微水分胁迫下,C_i的下降和L_s的上升都证明,这时气孔导度的下降是光合速率降低的主要原因。     

荧光原位杂交技术分析栽培种甘薯(Ipomoea batatas cv.XushuNo.18)染色体

为了解栽培种甘薯(徐薯18,Ipomoea batatas cv.XushuNo.18)的染色体结构,文章利用45SrDNA荧光原位杂交、自身基因组荧光原位杂交和银染技术对栽培种甘薯进行分子细胞遗传学研究。银染结果显示,徐薯18间期核有6对、8对和9对银染点;45SrDNA荧光原位杂交结果显示,徐薯18染色体上有8对或9对强弱不一的45SrDNA信号;自身基因组荧光原位杂交结果表明,所有染色体的全长分布强烈而密集的杂交信号,着丝粒区、近着丝粒区和端粒区有增强的信号带。     

鹅掌楸(Liriodendron chinense)苗期光合特性的研究

用ＣＩＤ－３０１ＰＳ便携式光合作用测定仪的开放系统研究了生长于庐山山地上的鹅掌楸苗期叶片的光合特性及其对遮荫的响应与适应性。结果表明：①在夏季晴天、土壤供水充足的条件下,鹅掌楸苗期向阳叶片的光合速率有明显的午休现象,这可能与气孔限制和光抑制有关。②鹅掌楸苗期的光饱和点为１２００μｍｏｌｐｈｏｔｏｎｓ／ｍ２ｓ左右,光补偿点为２０μｍｏｌｐｈｏｔｏｎｓ／ｍ２·ｓ左右。说明鹅掌楸苗期是具有一定耐荫能力的阳性植物。③鹅掌楸苗期叶片的羧化效率为０．０２左右,ＣＯ２补偿点为６０μｍｏｌ／ｍｏｌ。说明鹅掌楸为Ｃ３型植物。④鹅掌楸向阳叶片的光能利用率较低,约为０．９４％。⑤鹅掌楸苗期叶片的蒸腾速率、气孔阻力和胞间ＣＯ２浓度对遮荫的响应在一天中随时间而变化。⑥逐步回归分析表明：光合有效辐射、气孔阻力和胞间ＣＯ２浓度等对鹅掌楸叶片光合速率的影响最大。     

形象生动讲解“光合作用”

“光合作用”一节是高中生物学的教学重点,也是进一步学习植物生长发育、生态系统、环境保护等内容的基础。其中特别是光反应和暗反应中物质和能量的复杂转变过程,则是这一课的重点与难点,它不仅牵涉到物理、化学、植物学和植物生理学等多门学科的知识,而且还受到实验条件的限制。因此,如何使这些理论性很强,同时既抽象又枯燥的内容讲得清楚透彻,便于学生理解和掌握,则是摆在教师面前的一个难题。针对该课知识的抽象性和微观性特点,我们在教学活动过程中,通过多媒体课件的制作,创设形象生动的教学氛围,化静为动,化抽象为具体,…     

水稻叶片光合作用对开放式空气CO2浓度增高(FACE)的响应与适应

利用便携式光合气体分析系统(LI-6400),比较测定了高CO₂浓度(FACE,free-airCO₂enrichment)和普通空气CO₂浓度下生长的水稻叶片的净光合速率、水分利用率、表观量子效率和RuBP羧化效率等光合参数.在各自生长CO₂浓度(380vs580μmol·mol^-1)下测定时,高CO₂浓度(580μmol·mol^-1)下生长的水稻叶片的净光合速率、碳同化的表观量子效率和水分利用率明显高于普通空气(380μmol·mol^-1)下生长的水稻叶片.但是,随着FACE处理时间的延长,高CO₂浓度对净光合速率的促进作用逐渐减小.在相同CO₂浓度下测定时,FACE条件下生长的水稻叶片净光合速率和羧化效率明显比普通空气下生长的对照低.尽管高CO₂浓度下生长的水稻叶片的气孔导度明显低于普通空气中生长的水稻叶片,但两者胞间CO₂浓度差异不显著,因此高CO₂浓度下生长的水稻叶片光合下调似乎不是由气孔导度降低造成的.     

缺磷对甘薯离体叶细胞光合作用和光呼吸的影响(简报)

甘薯苗经缺磷处理后,其叶细胞生长受到抑制,离体对细胞的光合作用降低,光呼吸作用也略微降低,光呼吸速率/光合速率的比值提高。     

冬小麦光合作用对开放式空气CO2 浓度增高(FACE)的非气孔适应

在同样CO2浓度下测定时,开放式空气CO2浓度增高(FACE,580 μmol CO2 /mol)条件下生长的冬小麦叶片的净光合速率、气孔导度和羧化效率都显著低于普通空气(380 μmol CO2 /mol)中生长的对照叶片.与此相一致,FACE叶片的可溶性蛋白、二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶(Rubisco)和Rubisco活化酶含量也都显著低于对照叶片.这些结果表明,在根系生长不受限制的田间条件下,冬小麦叶片的光合作用对高浓度CO2产生了适应现象,其主要原因可能是碳同化的关键酶Rubisco等含量的降低.     

田间大豆光合午休原因的综合研究

本研究利用主成分分析构造同归模型,利用典型相关分析等方法,对自变量的重要程度进行排序,确定了光合午休的主要原因是气孔因素限制所致.光抑光合也是一个值得注意的因素,但不是主要因素.空气相对湿度、叶片与大气间水汽压差是诱发气孔限制的重要因素.当空气相对湿度较为适中时,叶温的影响较小,在空气相对湿度变坏的情况下,叶温才对光合午休有重要影响.     

毛白杜鹃‘紫萼’(Rhododendron mucronatum var.plenum)的光合“午休”与园林造景的研究

本试验探明:杜鹃在春末晴天就产生光合“午休”现象。设置了3个处理分别测定净光合速率日进程,基本上肯定了强光抑制(>1100μE/m.s)是导致杜鹃“午休”的主要原因,通过以杜鹃为下层的园林人工群落中光与开花指数的关系研究证明了杜鹃光生态特性。最后,以此为依据提出了杜鹃在园林中配植的理想位置。     

大豆光合日变化过程中气孔限制和非气孔限制的研究

研究了在典型高温低湿天气下大豆光合日变化过程中气孔限制和非气孔限制的效应。大豆叶片在中午表现出严重的气孔关闭伴随着光合速率的大幅度下降,但中午光合速率下降期间,大豆叶片细胞间隙的CO_2浓度不但没有下降反而有所增加,同时气孔限制值也在下降。实验结果表明,大豆叶片的光合午休现象主要是因为大豆叶片的羧化效率、光合能力,RUBP再生能力的下降以及CO_2补偿点升高造成的。大豆叶片在中午时气孔导度的下降不是造成光合午休的原因,而是在特定环境中实现水分利用最优的一种对策。     

甘薯叶的挥发性化学成分的研究

本文对甘薯(Ipomoea batatas Lam.)叶中挥发性化学成分采用气相色谱/质谱法进行了定性、定量分析,从92个色谱峰中鉴定出17个化合物,含量占总组成的95.09％,主要成分为棕榈酸(占47.62％)相亚麻油酸(占16.62％)。     

青海高原小麦叶片净光合速率日变化的中午降低现象对环境中生态因素的响应

以土培盆栽和大田栽培小麦（Ｔｒｉｔｉｃｕｍａｅｓｔｉｖｕｍ）为研究材料,探讨了青海高原小麦在正常生长的自然条件下,出现的土壤水分含量（ＳＷＣ）的变化所引起的植物叶片相对含水量（ＲＷＣ）和叶水势（ｗｌ）的变化以及自然强光（ＰＦＤ;Ｑ）导致的高温（Ｔａ）所产生较低的空气相对温度（ＲＨ）对小麦叶片净光合速率（Ｐｎ）日变化的中午降低现象的影响。结果表明,在大田小麦正常生长的自然条件下,当ＳＷＣ等于或低干３０％时,小麦叶片的ＲＷＣ和ｗｌ下降,气孔导度（Ｇｓ）变小,气孔阻力增大,ＣＯ＿２的供给受到了限制,从而也引起了小麦叶肉细胞进行光合作用的能力下降,Ｐｎ日变化就出现了明显的中午降低现象。当ＳＷＣ在８０％左右时,小麦叶片的ＲＷＣ和ｗｌ升高,Ｇｓ增大,气孔阻力变小,ＣＯ＿２供应充分,小麦叶肉细胞进行光合作用的能力增强,Ｐｎ日变化就没有出现中午降低现象（图１）,而青海高原偶然出现的自然强光（ＰＦＤ）导致较高的Ｔａ所产生较低的ＲＨ％和较低的ＳＷＣ一样也是晴天中午,小麦叶片Ｐｎ日变化产生中午降低现象的直接原因。所以说,晴天中午,青海高原大田ＳＷＣ的高低和ＲＨ％的大小是引起小麦叶片Ｐｎ日变化出现中午降低现象轻重与否的主要生态因素     

土壤水分充足条件下羊草和大针茅光合速率午间降低的原因

本文研究了典型草原地带两个主要建群种,羊草和大针茅在没有土壤水分胁迫情况下的光合作用日进程,并分析了光合午间降低的原因。光合作用日进程为午前高峰型;午间,光合速率有所下降。光合午间降低的主要原因是大气湿度减小,引起叶片含水量和气孔传导率下降所致。午间温度和光强升高,导致光呼吸速率增大是次要原因。CO2浓度降低和光合产物积累对光合午间降低也起一定作用。而生物节律与光合午间降低没有关系。     

四种禾本科牧草植物光合特性的初步研究

对４种热带牧草植物叶面入射光强、叶面温度、净光合速率、暗呼吸速率、气孔导度的测定结果显示：盛夏季节叶面入射光强和叶面温度日变化显著,分别介于１００－１７００ μｍｏｌｍ－２ｓ－１ｔ　３３． ２－４３℃之间;不同牧草种类之间净光合速率存在差异但日变化进程类似,即１０：００前最大,介于３５．６－４２／μｍｏｌｍ－２ｓ－１之间,之后随光强和叶面温度的增加而下降,按日平均值排序为皇草（２５．７μｍｏｌ　ｍ－２ｓ－１）＞墨西哥玉米（２４．２ μｍｏｌ　ｍ－２ｓ－１）、杂交狼尾草（２４．２ μｍｏｌ　ｍ－２ｓ－１）＞矮象草（１９．１μｍｏｌｍ－２ｓ－１）;（３）矮象草午休期间气孔导度的下降以及其它３种牧草气孔导度的提高是植物对高温胁迫的不同适应策略．     

高浓度CO_2对极大螺旋藻生长和光合作用的影响

以极大螺旋藻作为实验材料 ,研究了高CO2 浓度对极大螺旋藻的生长和光合作用效应 ,结果表明在高光强下 (40 0 μmolm- 2 s- 1 ) ,高浓度CO2 对其生长和光合作用有明显的影响 ,高浓度CO2 培养下 ,螺旋藻的比生长速率是低浓度CO2 培养的 1 2倍 ;而在低光强下 ,高浓度CO2 对其生长和光合作用无明显影响。两种不同CO2 浓度和光强下培养的极大螺旋藻 ,在不同的生长时期 ,分别测定其P -I曲线 ,结果表明低光强下培养的极大螺旋藻 ,在 5d、8d、1 1d ,两者的Ik、α值均无显著差异 ,Pmax在第 5d、1 1d差异不显著 ,但在第 8d有显著差异。而在高光强培养条件下 ,第 8、1 1d通高浓度CO2 培养的极大螺旋藻 ,其Pmax、α值明显大于通低浓度CO2 培养的极大螺旋藻 ,但两者在第 5d无明显差异。